JPH01226192A - 混成集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度実装を目的とした基板積層をの混成集積
回路装置に関するものである。

従来の技術 近年電子部品の小形化・高密度実装化の進展には著しい
ものがあり、特に混成集積回路装置に用いる回路基板の
多層化・積層化が多方面で検討されている。

たとえば、グリーンシート法によるＣＲ内蔵多層セラミ
ック基板については、ＩＳＨＭ日本本部発行のインター
ネプコン令ジャパン／セミコンダクター’８６　ＩＳＨ
Ｍ特別セミナー予稿集のＰ。

２５〜Ｐ、３２に記載されている。この場合、高密度化
という点では従来の厚膜印刷法による回路基板等と比較
して優れている反面、下記の欠点を有している。

第１に電極材料、抵抗体材料、絶縁体材料、誘電体材料
等の異種材料を同時焼結するため、その材料選定・製造
工程を厳密に営埋する必要があり、また含有する有機材
料の飛散性が悪いため、短時間焼成が困難である。また
層間の接続を行うためのバイアホール穴の形成には、金
型を用いる場合が多く、多品種対応や設計変更に時間が
かかり、また金型コストも非常に高い。以上の理由によ
り、製造コストが高いという欠点を有している。また第
２として内層に抵抗体を構成する場合、抵抗値修正が困
難である。これは、抵抗体上に絶縁層が介在するだめ一
レーザ・ビーム等の透過が不可能なためである。

以上のグリーンシート法の欠点を克服する方法としては
、焼結済のセラミック基板を用いて回路形成を施こした
複数個の回路基板に対して、それらをはんだにより接合
した積層型混成集積回路装置の試みが上げられる。これ
は、特開昭６２−４３１９７号に記載されている。しか
しながら、はんだによる接合は温度サイクル等による金
属彼方によって破断強度が著しく劣化するため、信頼性
面で不安がある。また、適正なはんだバンプ形状を選ば
なければ、端子間ショートが発生したり、接続不完全に
よるオープン不良が発生しやすい。

また、基板間の内面ではんだ接合を行うため、接合状態
を目視で確認できないことも製造上の大きな欠点であっ
た。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記のような従来技術の問題点を解消すること
を目的としている。グリーンシート法においては製造プ
ロセスが複雑で高価である点と、内層に抵抗体を設けた
場合、抵抗値修正不可能であるため高精度の抵抗素子が
得られない点の２つの問題点が上げられる。また複数個
の焼結済みセラミック回路基板をはんだで接続する技術
についてはその接続信頼性が不充分であるという問題点
と、適正なはんだバンプ形状の制御が碓しく、端子間シ
ョート不良、オープン不良が発生しやすい点とはんだ接
合面を目視確認できない点の２つの量産製造上の問題点
を有している。

以上の理由により、前記三方式はごく限られた用途に対
する使用にとどまっている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、製造コスト
が安価であり、内部に高精度な抵抗素子を形成でき、か
つ各層間接続が量産製造上、極めて容易に実施できると
ともにその接合状態が目視確認でき、しかも各層間の接
続信頼性に優れた基板積層型混成集積回路装置を提供す
ることを目的としている。

課題を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、少なくとも２枚以
上の回路基板を立体的に積み貞ねると共に、回路基板の
端面四辺のうち、少なくとも１辺以上の端面に電極部を
形成し、前記回路基板の最上段基板表面の端子電極、最
下段基板裏面の端子電極及び電極部の３方向よりリード
端子をはんだ付けすることによって、各回路基板毎の電
気的接続と機械的保持を行っていつ。

作用 本発明は前記の構成により、前ボした従来のグリーンシ
ート法の問題点及び焼結済みセラミックを用いたはんだ
接合法の問題点を解決することとなる。

ｉＡｌに個々に作製された回路基板群を後工程で接合・
一体化するため、グリーンシート法に比べて製造方法が
非常に簡素化され安価となる。また、回路変艷の生じた
場合でも、複数個の回路基板中の該当箇所に相当する基
板のみを変更すればよく。

試作対応力及び開発期間の短縮が図れる。

第２に個々の基板において予め抵抗素子形成・抵抗値修
正を実施した後、各基板間の接合を行う際、はんだ付け
にともなう加熱温度以下で操作するため、抵抗値変化が
非常に小さくなり、その結果高精度な抵抗素子が内蔵で
きる。以上は本発明の作用であると同時に特開昭６２−
４３１９７号に見られるはんだ接合法についても同様の
作用である。

加えて本発明の特筆すべき作用は、各基板間のべ気的接
続及び機械的保持のために、リード端子となるリードフ
レームを用いている点にあり、最上段基板表面の端子電
極・最下段基板裏面の端子電極・電極部の３方向より、
リードフレームとはんだ接続されるため、従来のはんだ
バンプによる接合に比べて接続信頼性が向上する。また
はんだ量の厳密な管理を必要とすることなく、確冥に各
基板間の電気的接続を行える。更に各リードフレームが
、嵌め込まれる凹みを設け、その凹みに電極部を形成す
ることにより、電極が分離されているため、リードフレ
ーム間のショート不良が発生しにくい構造となっており
、従来のはんだバンプ。

接続に比べて製造法が確実かつ容易となる。更にはんだ
接続面が最上段基板表面、最Ｆ段基板裏Ｉｎｉ、各基板
側面に存在するため、接合状態の目視検査を行うことが
でき、完成検頁により不良を除去すると同時にはんだゴ
テによる再生が回部となる。

実施例 以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例における基板積層型の混
成集積回路装置を示す図であり、第１図（＆＞に斜視図
、第１図（ｂ）にその断面図を示している。

第１図（！Ｌ）において１は第１の回路基板、２は第２
の回路基板を示している。本実施例において、前記回路
基板１，２は、それぞれ純度９６％のアルミナ基板を使
用している。３はリードフレームを示しており、各基板
間の機械的保持及び電気的接続を行うと同時に外部との
接続端子の役割を果している。４は回路基板１の表面に
形成された端子電極を示している。６は各回路基板１，
２中の配線導体である。第１図（ｂ）に示した断面図に
より、さらに詳しく説明する。回路基板１と回路基板２
との電気的接続は、回路基板１の表面の端子（極４と回
路基板２の裏面の端子電極４′と、各基板の端面に設け
られた半円穴壁面のスルーホール電極６とをそれぞれリ
ードフレーム３に対してはんだ１３で接続することで達
せられる。なお、リードフレーム３は、基板端面の半円
穴にはめ込んだ際、固定されるように半円穴の直径Ｒに
対しく　０．５　ＸＲ）〜（１，ｏｘＲ）の幅寸法を有
している。

本実施例においては、二個の凸路基板を積層した内側の
面にそれぞれ予め膜抵抗体７が形成されており、それら
は配線導体６に接続されている。

まだ回路基板１の表面側にはＩＣベアチップ８がダイボ
ンディングによって固定され、ワイヤー９によって配線
導体６に接続されている。１ｏはＩＣペアチップ８を保
護する封止用樹脂である。

回路基板２の裏面には、チップコンデンサ１１とミニモ
ールド型のトランジスタ１２が実装されている。これら
の搭載部品は、リードフレーム接続前に個々の基板上で
行っているが、工程上の都合により、リードフレーム接
続後の積層化基板の表。

裏に実装してもよい。

第２図は本実施例における基板積層型混成集積回路装置
の構成要素であるリードフレーム、＋Ｊ路基板１及び回
路基板２を一体化する前のそれぞれの斜視図を示すもの
である。第２図において１４は切断・７オーミンク前の
リードツレ−ムラ示シている。前記リードフレーム１４
は、板状の金属をプレス打抜加工もしくはエツチング加
工により作製されたものを２箇所で８０〜９６程度の角
度で曲げ加工されている。望ましくは分離された各リー
ド先端より２番目の曲げ加工については８０°〜９０°
の曲げ角度を選ぶことにより、スプリングバック効果に
よる基板保持能力を高めることができる。リードフレー
ム１４に用いる金属板材質についてはリンＷ銅・鉄・４
２アロイ等の表面にはんだメツキを施したものが一般的
である。

前記二個の回路基板１，２は、それぞれ１枚ずつリード
フレーム１４に挿入するか、もしくは何個の回路基板１
，２を接着剤等で貼り合せて一体化した後挿入すればよ
い。リードフレーム挿入時には、半円穴に対してリード
フレーム１４がそれぞれはめ込まれるように挿入する。

以上、挿入工程を経て各回路基板１，２がリードフレー
ム１４に保持された状態で前述した３方向よりはんだ付
けを施し、しかる後リード切断・フォーミング工程を経
て基板積層型混成集積回路装置が製造される。なお第２
図中の回路基板１、および回路基板２には、配線導体、
抵抗素子等が省略されているが、これらは予め個々の基
板とに形成されていることは、言うまでもない。また、
搭載部品については、予め実装された基板を用いてもよ
く、逆に一体化後連続フープのリードフレーム上で搭ｄ
してもよい。

なお、本実施例においては無機系のアルミナ基板を回路
基板材料として用いたが、チタン酸バリウム等の高誘電
率系セラミック基板を用いたコンデンサブロック基板ま
たは、フェライト等の磁性体基板を用いたインダクタン
ス基板であってもよい。あるいは、有機系のプリント基
板であってもよい。

以上のように本実施例による基板積層型混成集積回路装
置は、第１の回路基板の表面及び第２の回路基板の裏面
全体を部品実装面として使用し、かつ内側の相い対向す
る二面を膜抵抗体形成に使用しているため、従来の４層
多層基板と同じ高密度実装が実現され、かつ各層間の接
続信頼性が高い。しかも、個々の基板は、従来の厚膜印
刷法、薄膜法等で容易に製造されるため、安価であり、
はんだ接続部の目視確認と不良再生が実施できる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、下記に列記する効果
がある。

（１）複数個の回路基板をそれぞれ個々に作製後、リー
ドフレームによって一体化する構造のため、グリーンシ
ート法等の同時焼成技術に比べて製造方法が簡素化され
かつ歩留りが向上する。その結果低コスト化が実現でき
る。

Ｇ２）　　個々の基板において、予め抵抗素子形成・抵
抗値修正を実施した後、リードフレームによる一体化を
行うだめ、高精度な抵抗素子が内蔵できる。

ｐ）　リードフレームによる電気的接続と機械的保持を
行っているため、従来のはんだバンプのみによる接続法
に比べて接続信頼性が向上する。

しかも、はんだ量の制御についてははんだバンプ法に比
べて厳密に管理する必要がなく、端子間ショート不良、
オープン不良が発生しにくく確実な接続が容易に実施で
きる。

（４）はんだ接続部が外部から目視検査できるため、外
観選別で不良を除去できると共に、はんだゴテ等による
再生ができる。

以上のように本発明によればグリーンシート法の欠点及
びはんだバンプ接続法の欠点を克服し、かつ高密度な基
板積層型混成集積回路装置が提供できるため、その実用
的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ＩＬ）は本発明の一実施例における基板積層型
混成集積回路装置の斜視図、第１図（ｂ）は断面図、第
２図は前記実施例における基板積層型混成集積回路装置
の構成要素であるリードフレーム、回路基板を一体化す
る前の状態を示す斜視図である。 １．２・・・・・回路基板、３・・・・・リードフレー
ム、４．４′・・・・・端子電極、６・・・・・・スル
ーホール電極、６・・・・・・配線導体、７・・・・・
・膜抵抗体、８・・・・・・ＩＣベアチップ、９・・・
・・・ワイヤー、１ｏ・・・・・・封止用樹脂、１１・
・・・・・チップコンデンサ、１２・・・・・・トラン
ジスタ、１３・・・・・・はんだ、１４・・・・・リー
ドフレーム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名簿　
１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２枚以上の回路基板を立体的に積み重
   ねると共に前記回路基板の端面四辺のうち少なくとも１
   辺の端面に電極部を形成し、かつ前記回路基板の最上段
   基板表面の端子電極，最下段基板裏面の端子電極及び端
   面の電極部にリード端子をはんだ付けすることによって
   、各回路基板毎の電気的接続と機械的保持を行ったこと
   を特徴とする混成集積回路装置。
2. （２）回路基板の端面にリード端子が嵌り込む凹みを設
   け、その凹みに電極部を形成した請求項１記載の混成集
   積回路装置。